ApoE tem importante papel antiaterogênico no metabolismo lipídico. Porém, somente 2 a 10% dos níveis séricos de apoE endógena em roedores são suficientes para manter a homeostase do colesterol (VAN ECK et al., 1997). Isso implica que a apoE sérica deve ter outras funções não relacionadas ao metabolismo lipídico.
Há fortes evidências de que a apoE é um agente imunomodulador. No sistema imune, é produzida pelos macrófagos, que agem como células efetoras tanto na imunidade inata, quanto na adquirida. Estudos com ratos apoE-nocaute apresentaram resposta imune celular e humoral alteradas. A apoE suprime a sinalização pró-inflamatória em macrófagos. A ativação clássica de macrófagos por estímulos pró-inflamatórios, como IFN- , TNF-α, IL-1 e LPS, diminui a produção de apoE em macrófagos humanos, indicando uma interação imunorregulatória, que estabelece relação entre o metabolismo lipídico e o sistema imunológico (BASU et al., 1981; BRAND et al., 1993; ZHANG, WU, ZHU, 2010).
Os mecanismos pelos quais a apoE exerce seus efeitos imunomodulatórios não estão bem elucidados. Sugere-se que a apoE é capaz de se ligar a receptores de alta afinidade e iniciar uma resposta de sinalização cálcio-dependente nas células imunomodulatórias.
De uma forma geral, a apoE suprime a proliferação das células T (ALI et al., 2005), estimula cultura de neutrófilos (ROTZIUS et al., 2010), regula o metabolismo do macrófago, agindo como modulador no efluxo do colesterol (BELLOSTA et al., 1995), facilita a apresentação de antígenos lipídicos pelas moléculas CD1 às células natural T-killer (VAN DEN ELZEN, 2005), modula a inflamação e oxidação (OPHIR, et al., 2005), mantém a integridade da barreira hemato-encefálica e hematoneural, inibe a proliferação de células da musculatura lisa e regula a produção de óxido nítrico (NO) (COLTON et al., 2001), regula a produção de NO nas plaquetas (RIDDELL, D. R.; GRAHAM, A.; OWEN, J. S., 1997).
Segundo estudos de Baitsch e colaboradores (2011), a apoE suprime a resposta inflamatória, interferindo na polarização de macrófagos, ou seja, convertendo o fenótipo pró- inflamatório de M1 para o fenótipo anti-inflamatório de M2, num processo que envolve a via de sinalização do VLDL-R ou apoER2. Inicialmente, quando há a exposição da apoE aos macrófagos que expressam receptores para apoE, ocorre expressão e liberação de marcadores importantes, como Arg-1 e IL-1RA, conhecidos como atributos da polarização de M2. Algumas características funcionais próprias de macrófagos de fenótipo M2 começam a ocorrer, como resposta atenuada a agentes indutores clássicos do perfil de ativação M1 (IFN-
), assim como atenuada citotoxicidade, produção de ROS e mobilidade. Essas alterações conferem aos macrófagos resistência em induzir NFκ-B e STAT1, dois fatores transcricionais ativados por agentes pró-inflamatórios. Dessa forma, sugere-se que a produção de apoE pelos macrófagos pode ser inibida por agentes ativadores das funções antimicrobianas e antitumorais dessas células (WERB, CHIN, 1983).
Os mecanismos moleculares relacionados aos efeitos imunomodulatórios da apoE
IL-12 e IFN- , ambos induzidos por LPS, para avaliar os efeitos in vivo da apoE durante uma inflamação aguda. Nesse estudo a produção de TNF-α e IL-6 em ratos apoE-nocaute foi significativamente maior, assim como os níveis de IL-12. Através de agonistas de TLR, puderam verificar que o aumento da produção de IL-12 ocorre via sinalização do TLR3 e TLR4. Constataram também que a apoE regula a expressão das citocinas em nível de RNA-m. Em outro estudo, Hayashi e colaboradores (2012) também confirmaram a importância dos TLR, principalmente TLR4 na inflamação crônica.
Ophir e colaboradores (2005) demonstraram que a expressão de NFκ-B no hipocampo foi significativamente maior em ratos transgênicos para apoE4 tratados com LPS do que para transgênicos para apoE3 e, associaram, dessa forma, o aumento da expressão de genes pró-inflamatórios na presença de apoE4 com a ativação de NFκ-B. Segundo estudos de Jofre-Monseny e colaboradores (2007), a atividade de NFκ-B em condições basais é maior em macrófagos APOE4 do que em APOE3 e, quando estimulados com LPS, essa atividade aumenta em ambas as células, mas a resposta é maior em macrófagos APOE4.
Células de diferentes genótipos para apoE respondem de forma diferente quando estimuladas imunologicamente. Citocinas comumente encontradas no estado clássico de resposta imune inata, como TNF-α, IL-12p40 e IL-6, se encontram elevadas em microglia com genótipo ε4/ε4 tratadas com LPS de E. coli, comparadas a microglias de genótipo ε3/ε3. Contrariamente, citocinas anti-inflamatórias, como IL-4, estão diminuídas. Porém, os efeitos do gene da apoE4 na ativação de macrófagos não estão limitados à microglia, mas se estendem aos macrófagos da periferia (VITEK, BROWN, COLTON, 2009).
Estudos de Jofre-Monseny e colaboradores (2007) demonstraram que os níveis de IL-10 eram menores em cultura de células com genótipo APOE4 do que em células APOE3, e que os efeitos da apoE4 na função imunológica em microglia é dose-dependente, ou seja, microglia de ratos heterozigotos εγ/ε4 expressam uma resposta imune pró-inflamatória maior do que de ratos ε3/ε3 e menor do que de microglia de ratos ε4/ε4. Outro estudo do mesmo grupo, no mesmo ano, evidenciou que o genótipo da apoE influencia o estado oxidativo de macrófagos de forma que em genótipo do tipo apoE4 ocorre mais oxidação de membrana em condições basais e maior produção de radicais livres e de superóxido em macrófagos.
A apoE possui propriedades oxidantes de maneira genotipodependente (apoE4 apoEγ apoEβ), e influencia as respostas inflamatórias. É importante ressaltar que a força da associação varia entrediferentes populações, indicando impacto de outras variantes genéticas e variáveis ambientais (JOFRE-MONSENY, MINIHANE, RIMBACH, 2008).
O genótipo da apoE4 está associado com o aumento do risco de doenças caracterizadas pelo estresse oxidativo, estado pró-inflamatório e propriedades imunomodulatórias (JOFRE-MONSENY et al., 2007a,b).
Além disso, apoE também tem importante papel na susceptibilidade à infecção. Evidências sugerem que a apoE modula infecção viral, já que ocorre aumento de expressão dessa lipoproteína em indivíduos infectados pelo vírus herpes simplex (HSV) e indivíduos homozigotos para ε4 possuem pior prognóstico para o desenvolvimento da AIDS e maior susceptibilidade a infecções oportunistas (MAHLEY, WESGRABER, HUANG, 2009).
Martens e colaboradores (2008) observaram a susceptibilidade de camundongos nocautes para APOE a infecções bacterianas, como tuberculose, e verificaram que essa susceptibilidade era dependente do colesterol e não diretamente da apoE, por interferir primeiro na resposta adaptativa.
A resposta do hospedeiro à infecção envolve alterações nos níveis lipídicos e no metabolismo lipídico do plasma dependendo da natureza da infecção. Essas alterações são mediadas principalmente por 3 citocinas: IL-1, IL-6 e TNF-α (MEMON et al., 1993).
Animais nocautes para apoE apresentaram imunidade prejudicada após desafio com Listeria monocytogenes (ROSELAAR, DAUGHERTY, 1998), aumento da susceptibilidade à endotoxemia após administração de LPS endovenosa e inoculação com
Klebsiella pneumonia (DE BONT et al.,1999; DE BONT, 2000) e alta mortalidade após
injeção de LPS, devido ao aumento de TNF-α, sugerindo que a apoE funciona como fator protetor em sepse de patógenos gram-negativos (VAN OOSTEN et al., 2001).
O alelo ε4 da apoE tem importante papel na resposta inflamatória à infecção. Camundongos com genótipo para apoE4 possuem níveis maiores de citocinas inflamatórias na circulação sistêmica e no cérebro em resposta à LPS, do que camundongos com genótipo apoE3 (LYNCH et al, 2003). ApoE pode ser um importante marcador genético das repostas hiperinflamatórias.